Dispositif d'isolation électrique à tension de claquage ameliorée

Abstract

 Ce dispositif (16) d'isolation d'un plan électriquement conducteur (18) présentant un premier potentiel électrique par rapport à un deuxième potentiel électrique, comprend un substrat isolant (30) comportant deux surfaces planes (32, 34) parallèles, et une première couche extérieure (36) conductrice, disposée sur une première surface plane (32) du substrat isolant, la première couche extérieure (36) formant ledit plan conducteur et présentant un bord périphérique (38), la seconde surface (34) étant reliée au deuxième potentiel.
Le dispositif d'isolation comprend des moyens (44) de diminution de la valeur du champ électrostatique en un point du bord périphérique (38), les moyens de diminution (44) comportant au moins une zone conductrice (50) distincte de la première couche extérieure (36), disposée sur la première surface (32) du substrat isolant et/ou dans le substrat isolant (30), les moyens de diminution (44) diminuant la valeur du champ électrostatique en ce point par rapport à la valeur du champ électrostatique en ce point en l'absence de la zone conductrice. La zone conductrice (50) présente un potentiel de valeur strictement comprise entre les valeurs des premier et deuxième potentiels.

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif d'isolation électrique d'un plan électriquement conducteur propre à présenter un premier potentiel électrique par rapport à un deuxième potentiel électrique, le dispositif comprenant:

• un substrat isolant comportant deux surfaces planes parallèles l'une de l'autre,
• une première couche extérieure, électriquement conductrice, sensiblement plane et disposée sur une première surface plane du substrat isolant, la première couche extérieure formant le plan électriquement conducteur propre à être relié au premier potentiel et présentant un bord périphérique,

[0002] la seconde surface étant propre à être reliée au deuxième potentiel électrique (V2).

[0003] L'invention concerne également un système d'alimentation électrique de composants électroniques comprenant un tel dispositif d'isolation électrique.

[0004] L'invention concerne également l'utilisation d'une zone électriquement conductrice distincte d'une première couche électriquement conductrice d'un tel dispositif d'isolation électrique pour diminuer la valeur du champ électrostatique en un point du bord périphérique de la première couche extérieure.

[0005] On connaît un dispositif d'isolation électrique du type précité. Le dispositif d'isolation électrique comprend un substrat isolant comportant deux surfaces planes parallèles l'une de l'autre, et deux couches électriquement conductrices sensiblement planes, chacune étant disposée sur une surface plane correspondante du substrat isolant. Chaque couche conductrice présente un bord périphérique, et le bord périphérique de la seconde couche est sensiblement identique à la translatée du bord périphérique de la première couche suivant une direction normale au plan de la première couche. La première couche est au premier potentiel, et la deuxième couche est au deuxième potentiel électrique. Le substrat isolant est en nitrure d'aluminium (AIN), en oxyde d'aluminium (Al₂O₃), ou encore en nitrure de silicium (Si₃N₄).

[0006] Un tel dispositif d'isolation électrique présente une rigidité diélectrique relativement faible, par exemple de l'ordre de 15 kV/mm pour une épaisseur d'un millimètre, et est susceptible de subir une détérioration pour une tension, appelée tension de claquage, de valeur relativement faible, de l'ordre de 15 kV pour une épaisseur d'un millimètre dans l'exemple précité. L'épaisseur du substrat isolant entre les deux surfaces planes doit alors être augmentée pour obtenir une tension de claquage plus importante, afin que le dispositif d'isolation ne soit pas détérioré lorsqu'une différence de potentiel élevée est appliquée. Le substrat d'un tel dispositif présente de ce fait une épaisseur d'environ 10 mm pour ne pas être détérioré vis-à-vis d'une différence de potentiel d'environ 45 kV entre les deux couches conductrices extérieures.

[0007] Toutefois, l'augmentation de l'épaisseur du substrat isolant pour avoir une tension de claquage plus élevée entraîne une augmentation de la résistance thermique du substrat, ce qui engendre un moindre refroidissement des composants électroniques fixés sur la première couche conductrice, et donc une augmentation de leur température.

[0008] Le but de l'invention est de proposer un dispositif d'isolation électrique présentant une tension de claquage plus élevée tout en conservant une même épaisseur de substrat, afin de ne pas augmenter la résistance thermique du substrat.

[0009] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'isolation électrique du type précité, comprenant en outre des moyens de diminution de la valeur du champ électrostatique en un point du bord périphérique de la couche extérieure, les moyens de diminution comportant au moins une zone électriquement conductrice distincte de la première couche extérieure, disposée sur la première surface plane du substrat isolant et/ou dans le substrat isolant, les moyens de diminution étant propres à diminuer la valeur du champ électrostatique en ce point par rapport à la valeur du champ électrostatique en ce point en l'absence de la zone conductrice, la zone conductrice étant propre à présenter un potentiel électrique de valeur strictement comprise entre les valeurs des premier et deuxième potentiels électriques.

[0010] Suivant d'autres modes de réalisation, le dispositif d'isolation électrique comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :

• la première couche extérieure forme une piste de circulation d'un courant électrique et constitue l'unique piste de circulation d'un courant électrique du dispositif,
• le dispositif comprend en outre une seconde couche extérieure, électriquement conductrice, sensiblement plane et disposée sur la seconde surface plane du substrat isolant, la ou chaque zone conductrice étant distincte des première et seconde couches extérieures et disposée sur la première surface plane du substrat isolant et/ou sur la seconde surface plane du substrat isolant et/ou dans le substrat isolant,
• les moyens de diminution comportent N zones conductrices, N étant supérieur ou égal à 2, chaque zone conductrice étant propre à présenter un potentiel électrique distinct de valeur strictement comprise entre les valeurs des premier et deuxième potentiels électriques, les valeurs des potentiels électriques des zones conductrices étant décroissantes depuis le bord de la première couche extérieure vers l'extérieur du dispositif et/ou vers la seconde couche extérieure,

• la zone conductrice comporte une couche intermédiaire, électriquement conductrice et disposée dans le substrat isolant parallèlement à la première couche extérieure, la couche intermédiaire s'étendant au moins jusqu'à la translatée dans le plan de la couche intermédiaire du bord périphérique de la première couche extérieure suivant une direction normale au plan de la première couche extérieure,
• chaque zone conductrice comporte une couche intermédiaire, électriquement conductrice et disposée dans le substrat isolant parallèlement à la première couche extérieure, et un anneau de garde disposé dans le plan de chaque couche conductrice à l'exception d'une couche intermédiaire centrale, l'anneau de garde entourant la couche conductrice correspondante, l'espacement entre le bord périphérique de la couche conductrice correspondante et l'anneau de garde étant égal à une distance prédéterminée, chaque anneau de garde étant électriquement connecté à une couche intermédiaire présentant un potentiel différent de la couche conductrice autour de laquelle il est agencé,
• la zone conductrice comporte un anneau de garde disposé dans le plan de la ou chaque couche conductrice extérieure et entourant la ou chaque couche conductrice extérieure, et des moyens de fixation de la valeur du potentiel électrique de l'anneau de garde à une valeur strictement comprise entre les valeurs des premier et deuxième potentiels électriques, l'espacement entre le bord périphérique de la couche extérieure et l'anneau de garde respectifs étant égal à une distance prédéterminée,
• les P anneaux de garde entourent de manière concentrique la ou chaque couche extérieure et sont disposés dans le plan de la ou chaque couche extérieure, P étant supérieur ou égal à 2, les P anneaux de garde étant espacés les uns des autres et du bord périphérique de la couche extérieure correspondante,
• les moyens de fixation comportent, pour chaque anneau de garde, une couche intermédiaire, électriquement conductrice et disposée dans le substrat isolant parallèlement à la première couche extérieure, et une liaison électrique entre l'anneau de garde et la couche intermédiaire respectifs,
• les moyens de fixation comportent, pour chaque anneau de garde, une résistance électrique de connexion avec l'anneau de garde voisin de potentiel électrique supérieur ou bien avec la couche extérieure correspondante, et
• le dispositif comprend une bordure de recouvrement du bord périphérique de la ou chaque couche extérieure, la bordure de recouvrement étant électriquement isolante.

[0011] L'invention a également pour objet un système d'alimentation électrique de composants électroniques, le système comprenant une source d'alimentation délivrant une tension électrique à un plan conducteur, le plan conducteur présentant un premier potentiel électrique et étant propre à être connecté aux composants électroniques, et un dispositif d'isolation électrique du plan conducteur par rapport à un deuxième potentiel électrique. Le dispositif d'isolation est tel que défini ci-dessus, la première couche extérieure présentant le premier potentiel électrique et formant le plan conducteur, et la seconde surface étant reliée au deuxième potentiel électrique.

[0012] L'invention a également pour objet l'utilisation d'une zone électriquement conductrice distincte par rapport à une première couche extérieure, électriquement conductrice, d'un dispositif d'isolation électrique d'un plan électriquement conducteur propre à présenter un premier potentiel électrique par rapport à un deuxième potentiel électrique, pour diminuer la valeur du champ électrostatique en un point du bord périphérique de la première couche extérieure par rapport à la valeur du champ électrostatique en ce point en l'absence de la zone conductrice, le dispositif comprenant un substrat isolant comportant deux surfaces planes parallèles l'une de l'autre, la première couche extérieure sensiblement plane et disposée sur une première surface plane du substrat isolant, la première couche extérieure formant le plan électriquement conducteur propre à être relié au premier potentiel et présentant un bord périphérique, et la seconde surface étant propre à être reliée au deuxième potentiel électrique, la zone conductrice étant disposée sur la première surface plane du substrat isolant et/ou dans le substrat isolant, et la zone conductrice étant propre à présenter un potentiel électrique de valeur strictement comprise entre les valeurs des premier et deuxième potentiels électriques.

[0013] Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

• la figure 1 est une représentation schématique d'un système d'alimentation électrique de composants électroniques, le système comprenant un dispositif d'isolation électrique selon l'invention,
• la figure 2 est une représentation schématique, en coupe suivant un plan vertical, du dispositif d'isolation de la figure 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention,
• la figure 3 est une représentation des lignes de champ électrostatique au voisinage d'un bord de couches conductrices du dispositif d'isolation de la figure 2, et
• la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 2 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
• la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 3 selon le deuxième mode de réalisation de l'invention,
• la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 2 selon un troisième mode de réalisation de l'invention,
• la figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 2 selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, et
• la figure 8 est une vue analogue à celle de la figure 2 selon un cinquième mode de réalisation de l'invention.

[0014] Sur la figure 1, un système 10 d'alimentation électrique de composants électroniques 12 comprend une source d'alimentation électrique 14, un dispositif d'isolation électrique 16 comportant un plan conducteur 18 de connexion électrique des composants électroniques 12, et des bornes 20 de connexion électrique du plan conducteur à la source d'alimentation.

[0015] Le système d'alimentation électrique 10 comprend un radiateur 22 de dissipation de l'énergie thermique dégagée par les composants électroniques, le radiateur 22 étant relié à une masse électrique 23, et une semelle 24 de fixation du dispositif d'isolation électrique au radiateur. Le système d'alimentation électrique 10 comprend un boitier 26 de protection des composants électroniques et du dispositif d'isolation, le boitier de protection 26 étant fixé à la semelle 24.

[0016] Les composants électroniques 12 sont, par exemple, des transistors de puissance, chacun comportant une face inférieure, une face supérieure et une face latérale. Chaque transistor présente sur sa face inférieure une électrode de collecteur, et sur sa face supérieure les électrodes de grille et d'émetteur. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, les transistors 12 sont connectés en parallèle, les électrodes de collecteur étant connectées électriquement au plan conducteur 18. Les connexions électriques avec les électrodes de grille pour la commande des transistors et d'émetteur pour la sortie du courant, agencées sur la face supérieure des transistors, ne sont pas représentées sur la figure 1. Les composants électroniques 12 sont, par exemple, des composants propres à permettre la circulation d'un courant électrique présentant une tension de 3,3 kV, ou encore de 6,6 kV.

[0017] La source d'alimentation 14 est une source d'alimentation électrique haute tension propre à délivrer une tension électrique de l'ordre de 25 kV, correspondant à un premier potentiel électrique V1.

[0018] Le dispositif d'isolation électrique 16 isole le plan conducteur 18 propre à présenter le premier potentiel électrique V1 par rapport à un deuxième potentiel électrique V2. Le dispositif d'isolation électrique 16 comprend un substrat isolant 30 comportant un empilement de strates isolantes 31, une première surface plane 32 et une seconde surface plane 34, les surfaces planes 32, 34 étant parallèles l'une de l'autre. La seconde surface 34 est reliée au deuxième potentiel électrique V2, tel que par exemple le potentiel nul de la masse électrique 23.

[0019] Un axe vertical Z perpendiculaire à la première surface plane 32 est représenté sur la figure 1.

[0020] Le dispositif d'isolation électrique 16, représenté sur la figure 2, en coupe suivant un plan vertical passant par l'axe vertical Z, comprend en outre une première couche extérieure 36, électriquement conductrice, sensiblement plane et disposée sur la première surface 32 du substrat isolant, la première couche extérieure 36 présentant un bord périphérique 38 selon une direction radiale par rapport à l'axe vertical Z.

[0021] En complément, le dispositif d'isolation électrique 16 comprend une seconde couche extérieure 40, électriquement conductrice, sensiblement plane et disposée sur la seconde surface 34 du substrat isolant, la seconde couche extérieure 40 présentant un bord périphérique 42 selon une direction radiale par rapport à l'axe vertical Z.

[0022] Le dispositif d'isolation électrique 16 comprend également des moyens 44 de diminution de la valeur du champ électrostatique en un point du bord périphérique 38, 42 de la couche extérieure 36, 40.

[0023] En complément, le dispositif d'isolation électrique 16 comprend une première bordure 46 de recouvrement du bord périphérique 38 de la première couche extérieure, et une seconde bordure 48 de recouvrement du bord périphérique 42 de la seconde couche extérieure, les bordures de recouvrement 46, 48 étant électriquement isolantes.

[0024] Le substrat isolant 30 est réalisé, par exemple, en nitrure d'aluminium (AIN), ou en oxyde d'aluminium (Al₂O₃), ou en nitrure de silicium (Si₃N₄), ou encore en alumine monocristalline, également appelée saphir. Le substrat isolant 30 est de préférence en nitrure d'aluminium. Le substrat isolant 30 présente, par exemple, une épaisseur Ep sensiblement égale à 3,5 mm.

[0025] La première couche extérieure 36 forme le plan électriquement conducteur 18 relié au premier potentiel V1 correspondant à la source d'alimentation 14. La première couche extérieure 36 forme une piste de circulation d'un courant électrique, tel que le courant électrique délivré par la source d'alimentation 14, et constitue l'unique piste de circulation de courant du dispositif 16.

[0026] La première couche extérieure 36 est, par exemple, une couche pleine, c'est-à-dire une couche occupant intégralement l'aire délimitée intérieurement par rapport au bord périphérique 38. Le bord périphérique 38 de la première couche est en forme d'une ligne fermée, par exemple en forme d'un cercle ou d'un polygone. Le bord périphérique 38 est de préférence symétrique par rapport à l'axe vertical médian Z. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, le bord périphérique 38 est en forme d'un carré à angles arrondis.

[0027] La seconde couche extérieure 40 est sensiblement plane et, est par exemple, une couche pleine. Le bord périphérique 42 de la seconde couche extérieure est, par exemple, de forme identique au bord périphérique 38 de la première couche extérieure. Plus précisément, le bord périphérique 42 de la seconde couche est, dans l'exemple de réalisation de la figure 2, identique à la translatée du bord périphérique 38 de la première couche suivant la direction verticale Z, perpendiculaire au plan de la première couche extérieure 36.

[0028] En variante, le bord périphérique 42 de la seconde couche est distinct de la translatée du bord périphérique 38. Autrement dit, le bord périphérique 42 est décalé du bord périphérique 38 radialement vers l'extérieur du dispositif par rapport à l'axe Z, ou bien décalé du bord périphérique 38 radialement vers l'intérieur du dispositif par rapport à l'axe Z.

[0029] Les premières et secondes couches 36, 40 sont obtenues par métallisation du substrat isolant 30, et présentent une épaisseur de quelques micromètres.

[0030] Les premières et secondes couches 36, 40 sont, par exemple, réalisées en tungstène ou en molybdène.

[0031] Les moyens de diminution 44 comportent au moins une zone électriquement conductrice 50 distincte des couches extérieures 36, 40, et disposée sur la première surface plane 32 du substrat isolant et/ou dans le substrat isolant 30. Les moyens de diminution 44 sont propres à diminuer la valeur du champ électrostatique E, visible sur la figure 3 représentant les lignes du champ électrostatique E, en un point du bord périphérique 38, 42 par rapport à la valeur du champ électrostatique en ce point en l'absence de zone conductrice distincte des couches extérieures. La zone conductrice 50 est propre à présenter un potentiel électrique Vi de valeur strictement comprise entre les valeurs des premier et deuxième potentiels électriques V1, V2.

[0032] Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, les moyens de diminution 44 comportent cinq zones conductrices 50, et chaque zone conductrice 50 est en forme d'une couche intermédiaire 52, électriquement conductrice et disposée dans le substrat isolant 30 parallèlement à la première couche extérieure 36. Chaque couche intermédiaire 52 s'étend au moins jusqu'à la translatée dans le plan de la couche intermédiaire 52 du bord périphérique 38 de la première couche extérieure suivant l'axe Z normal au plan de la première couche extérieure 36.

[0033] Chaque couche intermédiaire 52 présente, par exemple, un bord périphérique 54 sensiblement identique à la translatée du bord périphérique 38 de la première couche extérieure 36 suivant la direction de l'axe Z perpendiculaire au plan de la première couche extérieure 36.

[0034] Les couches intermédiaires 52 sont obtenues par des métallisations successives des différentes strates isolantes 31 formant le substrat isolant. Chaque couche intermédiaire 52 est, par exemple, réalisée en tungstène ou en molybdène.

[0035] Ainsi, lorsque la source d'alimentation 14 applique une tension électrique au plan conducteur 18 par l'intermédiaire des bornes de connexion 20, la première couche extérieure 36 présente le premier potentiel électrique V1. La seconde couche extérieure 40 présente le second potentiel électrique V2, de valeur nulle dans l'exemple de réalisation des figures 1 à 3 où la seconde couche extérieure 40 est reliée électriquement à la semelle 24, elle-même reliée électriquement à la masse électrique 23.

[0036] Le vecteur représentant le champ électrostatique E en un point du substrat vérifie l'équation suivante :


où V représente le potentiel électrique audit point du substrat.

[0037] Sur la figure 3 représentant des lignes 56 du champ électrostatique E, les zones sombres au voisinage des bords périphériques 38, 42, 54 représentent les zones où le champ électrostatique E est de valeur plus élevée, tandis que les zones plus claires correspondent aux zones où le champ électrostatique est plus faible.

[0038] Au voisinage de l'axe vertical médian Z, la valeur du potentiel électrique Vi d'un point dans le substrat isolant est une valeur comprise entre les potentiels V1 et V2, plus précisément une fonction linéaire de la distance entre ledit point et les couches extérieures 36, 40. La valeur du potentiel Vi au voisinage de l'axe Z vérifie alors l'équation suivante :


où Di représente la distance entre le point où est déterminé le potentiel et la seconde couche extérieure 40, et Ep représente l'épaisseur du substrat isolant 30, c'est-à-dire la distance séparant les première et seconde couches extérieures 36, 40.

[0039] Chaque couche intermédiaire 52 présente alors le potentiel électrique Vi obtenu à l'aide de l'équation (2) en fonction de l'espacement Di entre la couche intermédiaire 52 respective et la seconde couche extérieure 40.

[0040] La valeur du potentiel électrique en un point de chaque bord périphérique 54 d'une couche intermédiaire est alors égale à la valeur du potentiel électrique pour cette couche intermédiaire 52 au voisinage de l'axe médian Z, déterminée à l'aide de l'équation (2). Autrement dit, la valeur du potentiel électrique est imposée dans le plan de la couche intermédiaire 52 depuis l'axe médian Z jusqu'au bord périphérique 54, alors que dans le dispositif d'isolation électrique de l'état de la technique la ligne de potentiel est sensiblement parallèle aux couches conductrices extérieures au voisinage de l'axe médian, puis, en s'éloignant de l'axe Z, tend à se rapprocher du bord périphérique 38, 42 de la couche extérieure 36, 40 la plus proche.

[0041] Chaque zone électriquement conductrice 50 permet d'éviter que les lignes de potentiel ne se rapprochent trop rapidement du bord périphérique 38, 42 de la couche extérieure correspondante, en imposant le potentiel électrique jusqu'à son bord périphérique 54. Autrement dit, chaque zone conductrice 50 selon l'invention permet d'écarter les lignes de potentiel par rapport aux lignes de potentiel du dispositif d'isolation électrique de l'état de la technique comportant seulement les premières et secondes couches extérieures, en l'absence de zone conductrice additionnelle.

[0042] Chaque zone conductrice 50 permet ainsi, d'après l'équation (1), de diminuer la valeur du champ électrostatique E au niveau des bords périphériques 38, 42 des premières et secondes couches extérieures 36, 40.

[0043] Ainsi, avec le dispositif d'isolation électrique selon l'invention, la tension électrique entraînant une détérioration de la première couche extérieure 36, également appelée tension de claquage, est, pour une même épaisseur de substrat, de valeur plus importante que la valeur de tension de claquage du dispositif d'isolation électrique de l'état de la technique.

[0044] En effet, la détérioration de la première couche extérieure 36 se produit lorsque la valeur du champ électrostatique est supérieure à la rigidité diélectrique du matériau du substrat isolant 30. Or, la valeur du champ électrostatique au voisinage du bord périphérique 38 de la première couche est, pour une même épaisseur du substrat isolant 30 et pour des mêmes valeurs des premier et second potentiels V1, V2, plus faible avec le dispositif d'isolation selon l'invention qu'avec le dispositif d'isolation de l'état de la technique d'après ce qui précède. Autrement dit, le dispositif d'isolation électrique selon l'invention supporte une différence de potentiel plus importante entre sa première couche extérieure et sa seconde surface plane sans engendrer de rupture diélectrique, également appelée claquage, du dispositif d'isolation.

[0045] On conçoit ainsi que le dispositif d'isolation électrique selon l'invention présente une tension de claquage plus importante tout en conservant une même épaisseur de substrat, afin de ne pas augmenter la résistance thermique du substrat.

[0046] Les figures 4 et 5 illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention pour lequel les éléments analogues au premier mode de réalisation décrit précédemment, sont repérés par des références identiques, et ne sont donc pas décrits à nouveau.

[0047] Selon le deuxième mode de réalisation, chaque zone conductrice 50 comporte un anneau de garde 60 et une couche intermédiaire 62, électriquement conductrice et disposée dans le substrat isolant 30 parallèlement à la première couche extérieure 36. Chaque zone conductrice 50 comporte également une liaison 64 de connexion de l'anneau de garde 60 à la couche intermédiaire 62 correspondante.

[0048] Dans l'exemple de réalisation de le figure 4, le nombre N de zones conductrices 50 est égal à 5.

[0049] Dans la suite de la description, un anneau de garde désigne une partie conductrice entourant une couche conductrice, l'anneau de garde n'étant pas nécessairement en forme d'un anneau circulaire. Dans les exemples de réalisation des figures 4 à 8, les anneaux de garde 60 sont de forme carrée à angles arrondis, les couches conductrices étant de forme carrée. Chaque anneau de garde 60 est obtenu par métallisation d'une strate isolante 31 correspondante du substrat isolant. Chaque anneau de garde 60 est, par exemple, réalisé en tungstène ou en molybdène.

[0050] Un anneau de garde 60 est disposé dans le plan de chaque couche conductrice 36, 40, 62 à l'exception d'une couche intermédiaire centrale 66 disposée sensiblement à mi-distance entre la première et la seconde couche extérieure 36, 40. Chaque couche intermédiaire 62 présente un bord périphérique 68, l'anneau de garde 60 est sensiblement parallèle au bord périphérique 38, 42, 68 de la couche conductrice correspondante. L'espacement entre le bord périphérique 38, 42, 68 de la couche conductrice correspondante et l'anneau de garde 60 est, par exemple, égal à une distance prédéterminée De.

[0051] Chaque anneau de garde 60 est électriquement connecté à une couche intermédiaire 62 présentant un potentiel électrique différent de celui de la couche conductrice 36, 40, 62 autour de laquelle il est agencé.

[0052] Chaque liaison de connexion 64 comporte, par exemple, un via métallisé. Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, chaque liaison de connexion 64 comporte deux vias métallisés disposés dans le plan de coupe de la figure 4 et diamétralement opposés par rapport à l'axe vertical Z. En variante, la liaison de connexion 64 est constituée d'un unique via. En variante encore, la liaison de connexion 64 comporte quatre vias métallisés équirépartis autour de l'axe Z, i.e. présentant un angle de 90° entre deux vias successifs.

[0053] Ainsi, chaque zone conductrice 50 permet d'imposer un potentiel électrique de valeur constante et distincte de celle des autres zones 50, la valeur du potentiel électrique d'une zone conductrice correspondante étant déterminée par la valeur du potentiel électrique de la couche intermédiaire 62 de la zone conductrice au voisinage de l'axe médian Z à l'aide de la formule (2) décrite précédemment pour le premier mode de réalisation.

[0054] Les valeurs des potentiels électriques Vi des zones conductrices 50 sont décroissantes depuis le bord 38 de la première couche extérieure 36 vers l'extérieur du dispositif 16 et vers la seconde couche extérieure 40.

[0055] Le fonctionnement de ce deuxième mode de réalisation est analogue à celui du premier mode de réalisation, les zones conductrices 50 permettant d'écarter les lignes de potentiels par rapport à un dispositif d'isolation électrique de l'état de la technique comportant seulement les couches conductrices extérieures en l'absence de zone conductrice additionnelle. La valeur du champ électrostatique au voisinage des bords périphériques 38, 42, 68 est alors réduite pour une même épaisseur Ep de substrat isolant 30 et des mêmes valeurs des premier et second potentiels électriques V1, V2.

[0056] Les zones conductrices 50 permettent d'imposer une valeur de potentiel électrique distincte des premier et deuxième potentiels électriques V1, V2, y compris dans le plan des première et secondes couches extérieures 36, 40 de par les anneaux de garde 60. La valeur du champ électrostatique au voisinage des bords périphériques 38, 42 est donc davantage réduite avec le dispositif d'isolation selon le deuxième mode de réalisation qu'avec le dispositif d'isolation selon le premier mode de réalisation, comme montré sur la figure 5 représentant des lignes 69 de champ électrostatique, où les zones au voisinage des bords périphériques 38, 42, 54 sont moins sombres que les zones correspondantes de la figure 3. L'homme du métier remarquera également que ces zones sont de dimensions plus réduites que les zones correspondantes de la figure 3.

[0057] La figure 6 illustre un troisième mode de réalisation de l'invention pour lequel les éléments analogues au deuxième mode de réalisation décrit précédemment, sont repérés par des références identiques, et ne sont donc pas décrits à nouveau.

[0058] Selon le troisième mode de réalisation, chaque zone conductrice 50 comporte au moins un anneau de garde 60 et une couche intermédiaire 62, électriquement conductrice et disposée dans le substrat isolant 30 parallèlement à la première couche extérieure 36. Chaque zone conductrice 50 comporte également une liaison 64 de connexion du ou de chaque anneau de garde 60 à la couche intermédiaire 62 correspondante.

[0059] Dans l'exemple de réalisation de le figure 6, le nombre N de zones conductrices 50 est égal à 5.

[0060] Un anneau de garde 60 est disposé dans le plan de chaque couche conductrice 36, 40, 62 à l'exception d'une couche intermédiaire centrale 66 disposée sensiblement à mi-distance entre la première et la seconde couche extérieure 36, 40. Chaque couche intermédiaire 62 présente un bord périphérique 68, et l'espacement entre le bord périphérique 38, 42, 68 de la couche conductrice correspondante et l'anneau de garde 60 est, par exemple, égal à une distance prédéterminée De.

[0061] Une pluralité P d'anneaux de garde 60 sont disposés dans le plan des couches extérieures 36, 40, les P anneaux de garde étant espacés les uns des autres et du bord périphérique 38, 42 de la couche extérieure 36, 40 correspondante. Les P anneaux de garde 60 entourent de manière concentrique la couche extérieure 36, 40 correspondante, en étant sensiblement parallèles les uns par rapport aux autres, ainsi que par rapport au bord périphérique 38, 42 de la couche extérieure 36, 40 correspondante. Le nombre P d'anneaux de garde 60 est décroissant depuis le plan des couches extérieures 36, 40 jusqu'au plan de la couche intermédiaire centrale 66 ne comportant pas d'anneau de garde.

[0062] Dans l'exemple de réalisation de la figure 6, P est égal à 3. Les plans des deux couches intermédiaires 62 les plus proches des couches extérieures 36, 40 comportent deux anneaux de garde 60, les plans des couches intermédiaires 62 suivantes comportant un anneau de garde 60, et le plan de la couche intermédiaire centrale 66 ne comportant pas d'anneau de garde.

[0063] Chaque anneau de garde 60 est électriquement connecté à une couche intermédiaire 62 présentant un potentiel électrique différent de celui de la couche conductrice 36, 40, 62 autour de laquelle il est agencé, et par l'intermédiaire d'un autre anneau de garde 60 lorsque la couche intermédiaire 62 à laquelle est connecté l'anneau de garde 60 n'est pas voisine du plan de l'anneau de garde.

[0064] Chaque liaison de connexion 64 reliant un anneau de garde 60 à une couche intermédiaire 62, ou bien deux anneaux de garde 60 appartenant à des plans différents, comporte, par exemple, un via métallisé. Dans l'exemple de réalisation de la figure 6, chaque liaison de connexion 64 comporte deux vias métallisés disposés dans le plan de coupe de la figure 4 et diamétralement opposés par rapport à l'axe vertical Z. En variante, la liaison de connexion 64 est constituée d'un unique via. En variante encore, la liaison de connexion 64 comporte quatre vias métallisés équirépartis autour de l'axe Z.

[0065] Les valeurs des potentiels électriques Vi des zones conductrices 50 sont décroissantes depuis le bord 38 de la première couche extérieure 36 vers l'extérieur du dispositif 16 et vers la seconde couche extérieure 40.

[0066] Le fonctionnement de ce troisième mode de réalisation est analogue à celui du deuxième mode de réalisation, et n'est donc pas décrit à nouveau.

[0067] Les zones conductrices 50 comportant chacune un anneau de garde 60 dans le plan d'une des couches extérieures 36, 40 permettent d'imposer des valeurs de potentiel électrique distinctes des premier et deuxième potentiels électriques V1, V2 également dans le plan des première et secondes couches extérieures 36, 40, ce qui permet d'écarter les lignes davantage encore que dans le cas du deuxième mode de réalisation.

[0068] La valeur du champ électrostatique au voisinage des bords périphériques 38, 42 et des anneaux de garde 60 est donc davantage réduite avec le dispositif d'isolation selon le troisième mode de réalisation qu'avec le dispositif d'isolation selon les premier et deuxième modes de réalisation.

[0069] La figure 7 illustre un quatrième mode de réalisation de l'invention pour lequel les éléments analogues au troisième mode de réalisation décrit précédemment, sont repérés par des références identiques, et ne sont donc pas décrits à nouveau.

[0070] Selon le quatrième mode de réalisation, chaque zone conductrice 50 comporte au moins un anneau de garde 60, et ne comporte pas de couche intermédiaire disposée dans le substrat isolant 30. Le dispositif d'isolation 16 comporte, pour chaque anneau de garde 60, une résistance électrique 70 de connexion avec l'anneau de garde 60 voisin de potentiel électrique supérieur ou bien avec la couche extérieure 36, 40 correspondante. Les résistances électriques sont alors propres à imposer des valeurs distinctes de potentiel électrique d'un anneau de garde 60 à l'autre, ou bien de la couche extérieure 36, 40 à l'anneau de garde voisin.

[0071] Dans l'exemple de réalisation de le figure 7, le nombre N de zones conductrices 50 est égal à 5.

[0072] Une pluralité P d'anneaux de garde 60 sont disposés dans les plans des couches extérieures 36, 40, les P anneaux de garde étant espacés les uns des autres et du bord périphérique 38, 42 de la couche extérieure 36, 40 correspondante. Les P anneaux de garde 60 entourent de manière concentrique la couche extérieure 36, 40 correspondante, en étant sensiblement parallèles les uns par rapport aux autres, ainsi que par rapport au bord périphérique 38, 42 de la couche extérieure 36, 40 correspondante. Le nombre P d'anneaux de garde 60 est décroissant depuis le plan des couches extérieures 36, 40 jusque vers un plan sensiblement médian du substrat 30 comportant un seul anneau de garde, le plan médian étant perpendiculaire à l'axe Z.

[0073] Dans l'exemple de réalisation de la figure 7, P est égal à 3, et le nombre de potentiels électriques distincts dans les plans des couches extérieures 36, 40 est donc égal à 4.

[0074] Chaque anneau de garde 60 est électriquement connecté à un ou plusieurs autres anneaux de garde 60 agencés dans des plans distincts perpendiculaires à l'axe Z.

[0075] Chaque anneau de garde 60 est obtenu par métallisation d'une strate isolante 31 correspondante du substrat isolant, chaque plan d'agencement d'un anneau de garde 60 correspondant à la limite entre deux strates 31.

[0076] Chaque liaison de connexion 64 reliant deux anneaux de garde 60 appartenant à des plans différents comporte, par exemple, un via métallisé. Dans l'exemple de réalisation de la figure 7, chaque liaison de connexion 64 comporte deux vias métallisés disposés dans le plan de coupe de la figure 4 et diamétralement opposés par rapport à l'axe vertical Z. En variante, la liaison de connexion 64 est constituée d'un unique via. En variante encore, la liaison de connexion 64 comporte quatre vias métallisés équirépartis autour de l'axe Z.

[0077] Les valeurs des potentiels électriques Vi des zones conductrices 50 sont décroissantes depuis le bord 38 de la première couche extérieure 36 vers l'extérieur du dispositif 16 et vers la seconde couche extérieure 40.

[0078] Le fonctionnement de ce quatrième mode de réalisation est analogue à celui du troisième mode de réalisation, et n'est donc pas décrit à nouveau.

[0079] Les avantages de ce quatrième mode de réalisation sont analogues à celui du troisième mode de réalisation, et ne sont donc pas décrits à nouveau.

[0080] La figure 8 illustre un cinquième mode de réalisation de l'invention pour lequel les éléments analogues au quatrième mode de réalisation décrit précédemment, sont repérés par des références identiques, et ne sont donc pas décrits à nouveau.

[0081] Selon le cinquième mode de réalisation, chaque zone conductrice 50 comporte un seul anneau de garde 60 disposé dans le plan de l'une des couches extérieures 36, 40 correspondante, et ne comporte pas de couche intermédiaire ou d'anneau de garde disposés dans le substrat isolant 30. Le dispositif d'isolation 16 comporte, pour chaque anneau de garde 60, une résistance électrique 70 de connexion avec l'anneau de garde 60 voisin de potentiel électrique supérieur ou bien avec la couche extérieure 36, 40 correspondante. Les résistances électriques sont alors propres à imposer des valeurs distinctes de potentiel électrique d'un anneau de garde 60 à l'autre, ou bien de la couche extérieure 36, 40 à l'anneau de garde voisin.

[0082] Les moyens de diminution 44 comportent N zones conductrices 50, et les P d'anneaux de garde 60 sont disposés dans les plans des couches extérieures 36, 40, les P anneaux de garde étant espacés les uns des autres et du bord périphérique 38, 42 de la couche extérieure 36, 40 correspondante. Les anneaux de garde 60 entourent de manière concentrique la couche extérieure 36, 40 correspondante, en étant sensiblement parallèles les uns par rapport aux autres, ainsi que par rapport au bord périphérique 38, 42 de la couche extérieure 36, 40 correspondante.

[0083] Dans l'exemple de réalisation de la figure 8, les moyens de diminution 44 comportent N/2 anneaux de garde 60 dans le plan de chaque couche extérieure 36, 40. Autrement dit, P est égal à N/2, soit par exemple 3, N étant égal à 6, et le nombre de potentiels électriques distincts dans les plans des couches extérieures 36, 40 est donc égal à 4.

[0084] Les valeurs des potentiels électriques Vi des zones conductrices 50 sont décroissantes depuis le bord 38 de la première couche extérieure 36 vers l'extérieur du dispositif 16.

[0085] Le fonctionnement de ce cinquième mode de réalisation est analogue à celui du quatrième mode de réalisation, et n'est donc pas décrit à nouveau.

[0086] Les avantages de ce cinquième mode de réalisation sont analogues à celui du quatrième mode de réalisation, et ne sont donc pas décrits à nouveau.

[0087] On conçoit ainsi que le dispositif d'isolation électrique selon l'invention présente une tension de claquage plus importante tout en conservant une même épaisseur de substrat qu'un dispositif d'isolation de l'état de la technique, afin de ne pas augmenter la résistance thermique du substrat.

Revendications

1. Dispositif (16) d'isolation électrique d'un plan électriquement conducteur (18) propre à présenter un premier potentiel électrique (V1) par rapport à un deuxième potentiel électrique (V2), le dispositif (16) comprenant :

- un substrat isolant (30) comportant deux surfaces planes (32, 34) parallèles l'une de l'autre,

- une première couche extérieure (36), électriquement conductrice, sensiblement plane et disposée sur une première surface plane (32) du substrat isolant (30), la première couche extérieure (36) formant le plan électriquement conducteur (18) propre à être relié au premier potentiel (V1) et présentant un bord périphérique (38),

la seconde surface (34) étant propre à être reliée au deuxième potentiel électrique (V2),
caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (44) de diminution de la valeur du champ électrostatique (E) en un point du bord périphérique (38) de la couche extérieure (36), les moyens de diminution (44) comportant au moins une zone électriquement conductrice (50) distincte de la première couche extérieure (36), disposée sur la première surface plane (32) du substrat isolant et/ou dans le substrat isolant (30), les moyens de diminution (44) étant propres à diminuer la valeur du champ électrostatique (E) en ce point par rapport à la valeur du champ électrostatique en ce point en l'absence de la zone conductrice, la zone conductrice (50) étant propre à présenter un potentiel électrique (Vi) de valeur strictement comprise entre les valeurs des premier (V1) et deuxième (V2) potentiels électriques.

2. Dispositif (16) selon la revendication 1, dans lequel la première couche extérieure (36) forme une piste de circulation d'un courant électrique et constitue l'unique piste de circulation d'un courant électrique du dispositif (16).

3. Dispositif (16) selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre une seconde couche extérieure (40), électriquement conductrice, sensiblement plane et disposée sur la seconde surface plane (34) du substrat isolant (30), la ou chaque zone conductrice (50) étant distincte des première et seconde couches extérieures (36, 40) et disposée sur la première surface plane (32) du substrat isolant et/ou sur la seconde surface plane (34) du substrat isolant et/ou dans le substrat isolant (30).

4. Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de diminution comportent N zones conductrices (50), N étant supérieur ou égal à 2, chaque zone conductrice (50) étant propre à présenter un potentiel électrique distinct (Vi) de valeur strictement comprise entre les valeurs des premier (V1) et deuxième (V2) potentiels électriques, les valeurs des potentiels électriques (Vi) des zones conductrices (50) étant décroissantes depuis le bord (38) de la première couche extérieure (36) vers l'extérieur du dispositif (16) et/ou vers la seconde couche extérieure (40).

5. Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone conductrice (50) comporte une couche intermédiaire (52 ; 62), électriquement conductrice et disposée dans le substrat isolant (30) parallèlement à la première couche extérieure (36), la couche intermédiaire (52, 62) s'étendant au moins jusqu'à la translatée dans le plan de la couche intermédiaire (52, 62) du bord périphérique (38) de la première couche extérieure suivant une direction normale (Z) au plan de la première couche extérieure (36).

6. Dispositif (16) selon les revendications 4 et 5, dans lequel chaque zone conductrice (50) comporte une couche intermédiaire (62), électriquement conductrice et disposée dans le substrat isolant (30) parallèlement à la première couche extérieure (36), et un anneau de garde (60) disposé dans le plan de chaque couche conductrice (36, 40, 62) à l'exception d'une couche intermédiaire centrale (66), l'anneau de garde (60) entourant la couche conductrice (36, 40, 62) correspondante, l'espacement entre le bord périphérique (38, 42, 68) de la couche conductrice (36, 40, 62) correspondante et l'anneau de garde (60) étant égal à une distance prédéterminée, chaque anneau de garde (60) étant électriquement connecté à une couche intermédiaire (62) présentant un potentiel différent de la couche conductrice (36, 40, 62) autour de laquelle il est agencé.

7. Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone conductrice (50) comporte un anneau de garde (60) disposé dans le plan de la ou chaque couche conductrice extérieure (36, 40) et entourant la ou chaque couche conductrice extérieure (36, 40), et des moyens (62, 64 ; 70) de fixation de la valeur du potentiel électrique de l'anneau de garde (60) à une valeur (Vi) strictement comprise entre les valeurs des premier (V1) et deuxième (V2) potentiels électriques, l'espacement entre le bord périphérique (38, 42) de la couche extérieure (36, 40) et l'anneau de garde (60) respectifs étant égal à une distance prédéterminée.

8. Dispositif (16) selon les revendications 4 et 7, dans lequel P anneaux de garde (60) entourent de manière concentrique la ou chaque couche extérieure (36, 40) et sont disposés dans le plan de la ou chaque couche extérieure (36, 40), P étant supérieur ou égal à 2, les P anneaux de garde étant espacés les uns des autres et du bord périphérique (38, 42) de la couche extérieure (36, 40) correspondante.

9. Dispositif (16) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel les moyens de fixation comportent, pour chaque anneau de garde (60), une couche intermédiaire (62), électriquement conductrice et disposée dans le substrat isolant (30) parallèlement à la première couche extérieure (36), et une liaison électrique (64) entre l'anneau de garde (60) et la couche intermédiaire (62) respectifs.

10. Dispositif (16) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel les moyens de fixation comportent, pour chaque anneau de garde (60), une résistance électrique (70) de connexion avec l'anneau de garde (60) voisin de potentiel électrique supérieur ou bien avec la couche extérieure (36, 40) correspondante.

11. Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une bordure (46, 48) de recouvrement du bord périphérique (38, 42) de la ou chaque couche extérieure (36, 40), la bordure de recouvrement (46, 48) étant électriquement isolante.

12. Système (10) d'alimentation électrique de composants électroniques (12), le système (10) comprenant :

- une source d'alimentation (14) délivrant une tension électrique à un plan conducteur (18), le plan conducteur (18) présentant un premier potentiel électrique (V1) et étant propre à être connecté aux composants électroniques (12),

- un dispositif (16) d'isolation électrique du plan conducteur (18) par rapport à un deuxième potentiel électrique (V2), et

caractérisé en ce que le dispositif d'isolation (16) est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, la première couche extérieure (36) présentant le premier potentiel électrique (V1) et formant le plan conducteur (18), et la seconde surface (34) étant reliée au deuxième potentiel électrique (V2).

13. Utilisation d'une zone électriquement conductrice (50) distincte par rapport à une première couche extérieure (36), électriquement conductrice, d'un dispositif (16) d'isolation électrique d'un plan électriquement conducteur (18) propre à présenter un premier potentiel électrique (V1) par rapport à un deuxième potentiel électrique (V2), pour diminuer la valeur du champ électrostatique (E) en un point du bord périphérique (38) de la première couche extérieure (36) par rapport à la valeur du champ électrostatique en ce point en l'absence de la zone conductrice, le dispositif (16) comprenant un substrat isolant (30) comportant deux surfaces planes (32, 34) parallèles l'une de l'autre, la première couche extérieure (36) sensiblement plane et disposée sur une première surface plane (32) du substrat isolant (30), la première couche extérieure (36) formant le plan électriquement conducteur (18) propre à être relié au premier potentiel (V1) et présentant un bord périphérique (36), et la seconde surface (34) étant propre à être reliée au deuxième potentiel électrique (V2), la zone conductrice (50) étant disposée sur la première surface plane (32) du substrat isolant et/ou dans le substrat isolant (30), et la zone conductrice (50) étant propre à présenter un potentiel électrique de valeur (Vi) strictement comprise entre les valeurs des premier (V1) et deuxième (V2) potentiels électriques.

Amended claims

Revendications modifiées conformément à la règle 137(2) CBE.

1. Dispositif (16) d'isolation électrique d'un plan électriquement conducteur (18) propre à présenter un premier potentiel électrique (V1) par rapport à un deuxième potentiel électrique (V2), le dispositif (16) comprenant :

- un substrat isolant (30) comportant deux surfaces planes (32, 34) parallèles l'une de l'autre,

- une première couche extérieure (36), électriquement conductrice, sensiblement plane et disposée sur une première surface plane (32) du substrat isolant (30), la première couche extérieure (36) formant le plan électriquement conducteur (18) propre à être relié au premier potentiel (V1) et présentant un bord périphérique (38),

la seconde surface (34) étant propre à être reliée au deuxième potentiel électrique (V2),
caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (44) de diminution de la valeur du champ électrostatique (E) en un point du bord périphérique (38) de la couche extérieure (36), les moyens de diminution (44) comportant au moins une zone électriquement conductrice (50) distincte de la première couche extérieure (36), disposée dans le substrat isolant (30), les moyens de diminution (44) étant propres à diminuer la valeur du champ électrostatique (E) en ce point par rapport à la valeur du champ électrostatique en ce point en l'absence de la zone conductrice, la zone conductrice (50) étant propre à présenter un potentiel électrique (Vi) de valeur strictement comprise entre les valeurs des premier (V1) et deuxième (V2) potentiels électriques.

2. Dispositif (16) selon la revendication 1, dans lequel la première couche extérieure (36) forme une piste de circulation d'un courant électrique et constitue l'unique piste de circulation d'un courant électrique du dispositif (16).

3. Dispositif (16) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif (16) comprend en outre une seconde couche extérieure (40), électriquement conductrice, sensiblement plane et disposée sur la seconde surface plane (34) du substrat isolant (30), et les moyens de diminution (44) comportent en outre au moins une zone conductrice (50) distincte des première et seconde couches extérieures (36, 40) et disposée sur la première surface plane (32) du substrat isolant et/ou sur la seconde surface plane (34) du substrat isolant.

4. Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de diminution comportent N zones conductrices (50), N étant supérieur ou égal à 2, chaque zone conductrice (50) étant propre à présenter un potentiel électrique distinct (Vi) de valeur strictement comprise entre les valeurs des premier (V1) et deuxième (V2) potentiels électriques, les valeurs des potentiels électriques (Vi) des zones conductrices (50) étant décroissantes depuis le bord (38) de la première couche extérieure (36) vers l'extérieur du dispositif (16) et/ou vers la seconde couche extérieure (40).

5. Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone conductrice (50) comporte une couche intermédiaire (52 ; 62), électriquement conductrice et disposée dans le substrat isolant (30) parallèlement à la première couche extérieure (36), la couche intermédiaire (52, 62) s'étendant au moins jusqu'à la translatée dans le plan de la couche intermédiaire (52, 62) du bord périphérique (38) de la première couche extérieure suivant une direction normale (Z) au plan de la première couche extérieure (36).

6. Dispositif (16) selon les revendications 4 et 5, dans lequel chaque zone conductrice (50) comporte une couche intermédiaire (62), électriquement conductrice et disposée dans le substrat isolant (30) parallèlement à la première couche extérieure (36), et un anneau de garde (60) disposé dans le plan de chaque couche conductrice (36, 40, 62) à l'exception d'une couche intermédiaire centrale (66), l'anneau de garde (60) entourant la couche conductrice (36, 40, 62) correspondante, l'espacement entre le bord périphérique (38, 42, 68) de la couche conductrice (36, 40, 62) correspondante et l'anneau de garde (60) étant égal à une distance prédéterminée, chaque anneau de garde (60) étant électriquement connecté à une couche intermédiaire (62) présentant un potentiel différent de la couche conductrice (36, 40, 62) autour de laquelle il est agencé.

7. Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone conductrice (50) comporte un anneau de garde (60) disposé dans le plan de la ou chaque couche conductrice extérieure (36, 40) et entourant la ou chaque couche conductrice extérieure (36, 40), et des moyens (62, 64 ; 70) de fixation de la valeur du potentiel électrique de l'anneau de garde (60) à une valeur (Vi) strictement comprise entre les valeurs des premier (V1) et deuxième (V2) potentiels électriques, l'espacement entre le bord périphérique (38, 42) de la couche extérieure (36, 40) et l'anneau de garde (60) respectifs étant égal à une distance prédéterminée.

8. Dispositif (16) selon les revendications 4 et 7, dans lequel P anneaux de garde (60) entourent de manière concentrique la ou chaque couche extérieure (36, 40) et sont disposés dans le plan de la ou chaque couche extérieure (36, 40), P étant supérieur ou égal à 2, les P anneaux de garde étant espacés les uns des autres et du bord périphérique (38, 42) de la couche extérieure (36, 40) correspondante.

9. Dispositif (16) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel les moyens de fixation comportent, pour chaque anneau de garde (60), une couche intermédiaire (62), électriquement conductrice et disposée dans le substrat isolant (30) parallèlement à la première couche extérieure (36), et une liaison électrique (64) entre l'anneau de garde (60) et la couche intermédiaire (62) respectifs.

10. Dispositif (16) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel les moyens de fixation comportent, pour chaque anneau de garde (60), une résistance électrique (70) de connexion avec l'anneau de garde (60) voisin de potentiel électrique supérieur ou bien avec la couche extérieure (36, 40) correspondante.

11. Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une bordure (46, 48) de recouvrement du bord périphérique (38, 42) de la ou chaque couche extérieure (36, 40), la bordure de recouvrement (46, 48) étant électriquement isolante.

12. Système (10) d'alimentation électrique de composants électroniques (12) , le système (10) comprenant :

- une source d'alimentation (14) délivrant une tension électrique à un plan conducteur (18), le plan conducteur (18) présentant un premier potentiel électrique (V1) et étant propre à être connecté aux composants électroniques (12),

- un dispositif (16) d'isolation électrique du plan conducteur (18) par rapport à un deuxième potentiel électrique (V2), et

caractérisé en ce que le dispositif d'isolation (16) est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, la première couche extérieure (36) présentant le premier potentiel électrique (V1) et formant le plan conducteur (18), et la seconde surface (34) étant reliée au deuxième potentiel électrique (V2).

13. Utilisation d'une zone électriquement conductrice (50) distincte par rapport à une première couche extérieure (36), électriquement conductrice, d'un dispositif (16) d'isolation électrique d'un plan électriquement conducteur (18) propre à présenter un premier potentiel électrique (V1) par rapport à un deuxième potentiel électrique (V2), pour diminuer la valeur du champ électrostatique (E) en un point du bord périphérique (38) de la première couche extérieure (36) par rapport à la valeur du champ électrostatique en ce point en l'absence de la zone conductrice, le dispositif (16) comprenant un substrat isolant (30) comportant deux surfaces planes (32, 34) parallèles l'une de l'autre, la première couche extérieure (36) sensiblement plane et disposée sur une première surface plane (32) du substrat isolant (30), la première couche extérieure (36) formant le plan électriquement conducteur (18) propre à être relié au premier potentiel (V1) et présentant un bord périphérique (36), et la seconde surface (34) étant propre à être reliée au deuxième potentiel électrique (V2), la zone conductrice (50) étant disposée dans le substrat isolant (30), et la zone conductrice (50) étant propre à présenter un potentiel électrique de valeur (Vi) strictement comprise entre les valeurs des premier (V1) et deuxième (V2) potentiels électriques.

Dessins